一、核心元件选型配置
（一）断路器配置
煤矿井下供电对安全性和可靠性要求，断路器选用矿用隔爆型真空断路器。以 10kV 电压等级开关柜为例，选用额定电流 1250A，短路开断电流 31.5kA 的真空断路器，其灭弧能力强、体积小、寿命长，采用真空作为灭弧介质，触头开距小，能有效缩小断路器自身尺寸 。配备永磁操动机构，该机构结构简单、可靠性高、动作迅速，相比传统弹簧操动机构，减少了机械部件的磨损，降低了维护频率，同时进一步缩小了断路器的空间占用，为开关柜小型化设计创造条件 。
（二）互感器配置
采用环氧树脂浇注式电流互感器和电压互感器。电流互感器变比根据实际负荷电流选择，如负荷电流为 800A 左右，可选用 1000/5A 的电流互感器，其准确级选 0.2S 级用于计量，5P20 级用于保护，测量精度和保护可靠性 。电压互感器选用 10/0.1/0.1/0.1kV，0.2/0.5/3P 级，满足测量、计量和保护需求。环氧树脂浇注式互感器绝缘性能好、体积小、重量轻，将一次绕组和二次绕组用环氧树脂真空浇注成型，相比传统油浸式互感器，体积可缩小 50% 左右，且无油泄漏和防火隐患，适应井下潮湿、多尘环境 。
（三）母线配置
选用复合绝缘母线，以环氧树脂等高分子材料作为绝缘层包裹铜导体。在满足绝缘要求前提下，相比传统空气绝缘母线，可使开关柜柜体宽度减少 20% - 30% 。复合绝缘母线具有抗污秽、防潮、防腐蚀等优点，能适应煤矿井下复杂环境，且其绝缘性能稳定，可有效缩小相间距离和对地距离，提高开关柜空间利用率 。母线规格根据电流大小选择，如 1000A 负荷电流，选用 100×10mm² 的铜母线，载流能力满足要求 。
二、柜体设计与防护配置
（一）柜体结构设计
采用模块化与立体式结合的布局。将开关柜分解为断路器模块、母线模块、电缆室模块等功能独立模块，各模块在工厂完成组装调试，现场通过标准化接口拼接，便于生产、运输和维护 。采用立体式布局，母线室布置在上方，断路器室在中间，电缆室在下方，通过垂直母线实现电气连接，充分利用垂直空间，在相同占地面积下提高内部空间利用率，实现开关柜小型化 。柜体采用高强度钢板焊接而成，防护等级达到 IP54，防止粉尘和水溅入柜内 。
（二）防爆设计
柜体为隔爆型结构，外壳采用钢板，通过焊接工艺成型，能承受内部爆炸压力（按 1.5MPa 及以上设计），并阻止爆炸火焰传播到外部 。隔爆接合面严格控制间隙、长度和表面粗糙度，如平面式接合面，容积不大于 100cm³ 时，宽度不小于 12.5mm；圆筒式接合面用于转轴部位，间隙和长度符合 GB 3836 标准要求 。柜内电气元件均为防爆型，整个开关柜在井下易燃易爆环境中安全运行 。
三、功能配置方案
（一）保护功能配置
配置综合保护装置，具备过载长延时、短路短延时、短路瞬时、漏电保护、过压保护、欠压保护等功能 。过载长延时保护用于保护设备免受长时间过载影响，动作时间可根据设备特性在一定范围内调整；短路短延时和瞬时保护能快速切断短路故障，减少故障影响范围；漏电保护可检测线路漏电情况，及时切断电源，防止漏电引发瓦斯爆炸等事故 。保护装置还具有故障录波功能，记录故障发生前后的电流、电压波形，便于故障分析和处理 。
（二）智能监测功能配置
安装电流、电压、温度、局部放电等在线监测传感器。电流、电压传感器实时采集运行参数，上传至后台监控系统；温度传感器采用光纤光栅测温传感器，对母线、触头、电缆接头等关键部位进行温度监测，当温度超过设定阈值（如 80℃）时，发出预警信号 。局部放电传感器检测设备内部绝缘缺陷产生的局部放电信号，通过对信号分析判断绝缘状态，实现绝缘故障的早期预警 。监测数据通过工业以太网或无线网络传输至地面监控中心，实现远程实时监测 。
（三）远程控制功能配置
开关柜具备远程分合闸控制功能，支持 Modbus、IEC 61850 等通信协议 。运维人员可在地面监控中心通过监控系统对井下开关柜进行远程分合闸操作，无需人员下井，提高操作安全性和便捷性 。同时，可远程设置保护装置的整定值，根据负荷变化及时调整保护参数，保护功能的准确性和可靠性 。
四、安装与维护配套方案
（一）安装方案
安装前对场地进行检查，基础平整度、水平度和强度符合要求，基础表面水平误差每米不超过 2mm 。开关柜采用吊装方式就位，按照设计排列顺序依次放置在基础型钢上，调整水平度和垂直度，柜体间间隙不超过 2mm 。柜体通过螺栓或焊接固定在基础型钢上，柜体间通过螺栓、连接片或母线桥连接，电气连接可靠 。电缆连接时，严格按照规范进行敷设和接线，电缆与开关柜接线端子采用压接或焊接方式，保证接触良好 。
（二）维护方案
制定定期维护计划，每季度对开关柜进行一次检查。检查内容包括电气元件连接部位是否松动，触头是否有磨损、氧化，绝缘部件是否有老化、破损，保护装置动作是否正常等 。每年对开关柜进行一次电气性能测试，包括绝缘电阻测试、交流耐压测试、接触电阻测试等，电气性能符合要求 。定期对智能监测系统进行检查和校准，保证监测数据的准确性 。建立设备维护档案，记录每次维护和检修情况，为设备管理提供依据 。
